JPS5980123A - Quick charger - Google Patents

Quick charger

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Publication number
JPS5980123A
JPS5980123A JP18892782A JP18892782A JPS5980123A JP S5980123 A JPS5980123 A JP S5980123A JP 18892782 A JP18892782 A JP 18892782A JP 18892782 A JP18892782 A JP 18892782A JP S5980123 A JPS5980123 A JP S5980123A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
battery
voltage
signal
switching regulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP18892782A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
長谷川 治郎
岩崎 耕治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RIYUUDENSHIYA KK
Original Assignee
RIYUUDENSHIYA KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RIYUUDENSHIYA KK filed Critical RIYUUDENSHIYA KK
Priority to JP18892782A priority Critical patent/JPS5980123A/en
Publication of JPS5980123A publication Critical patent/JPS5980123A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電池の充電装買に関し、更に詳しくは、密閉形
ニッケル・カドニウム電池の急速充電装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to battery charging equipment, and more particularly to a rapid charging device for sealed nickel-cadmium batteries.

近年、可搬型の電子機器が多用されているが、それに伴
い、電源として用いられる密閉形ニッケル・カドニウム
電池も大容M(例えばIQAH。
In recent years, portable electronic devices have been widely used, and along with this, the sealed nickel-cadmium batteries used as power sources are also large capacity M (for example, IQAH).

8A H)のものが使用されている。8AH) is used.

したがって、これら電池を短時間で充電するための、軽
量・小型な急速充電装置が強く求められている。
Therefore, there is a strong demand for a lightweight and compact quick charging device that can charge these batteries in a short time.

しかしながら、急速充電において過充電した場合その充
電電流は定格充電電流である10時間率電流に比べては
るかに大きいため、充電末期の陽極からの酸素ガスの発
生が陰極での吸収反応を上まわり、その結果、電池内圧
の上昇、電、池の破損、電解液の漏出などの現象を起し
て、電池特性及び電池寿命を著しく劣化させることにな
る。
However, in the case of overcharging during rapid charging, the charging current is much larger than the rated charging current (10 hour rate current), so the generation of oxygen gas from the anode at the end of charging exceeds the absorption reaction at the cathode. As a result, phenomena such as an increase in internal pressure of the battery, damage to the battery, and leakage of electrolyte occur, resulting in a significant deterioration of battery characteristics and battery life.

この過充電を避けるために、充電末期を検出するという
操作が行なわれる。その方法には、例えば、次の3つの
方法がある。
In order to avoid this overcharging, an operation of detecting the end of charging is performed. For example, there are the following three methods.

第1は、充電している電池の婦子電圧を測定するという
ものである。しかしながら、この場合には、電池の端子
電圧は電池温度によって変動するため、端子電圧は温度
補償を行なったとしても必ずしも正確に測定することが
できず、その結果、充電の過不足を完全に解消すること
は困難であった。第2は、充電末期における電池温度を
測定して充電末期を検出するものである。しかしながら
、この場合には、充電時の電池温度の上昇は室温変化に
よって変動するので、電池と室温の温度差を検出しなけ
ればならず、その充電回路は複雑となりかつ完全な充電
末期を検出することができない。第3は、充電すべき電
池に第3電極を付設し、充電、末期に発生するガスに基
づく陰極との間の電圧の急上昇を検出するというもので
ある。しかしながら、この場合にあっても、電池の充電
効率等には温度依存性があるため、過不足充電を完全に
防止することは困難であった。
The first method is to measure the voltage of the battery being charged. However, in this case, the terminal voltage of the battery fluctuates depending on the battery temperature, so even if temperature compensation is performed, the terminal voltage cannot necessarily be measured accurately, and as a result, over- and under-charging cannot be completely resolved. It was difficult to do so. The second method is to detect the end of charging by measuring the battery temperature at the end of charging. However, in this case, the rise in battery temperature during charging fluctuates depending on changes in room temperature, so it is necessary to detect the temperature difference between the battery and room temperature, making the charging circuit complicated and difficult to detect the complete end of charging. I can't. The third method is to attach a third electrode to the battery to be charged, and detect a sudden rise in voltage between the battery and the cathode due to gas generated at the end of charging. However, even in this case, it has been difficult to completely prevent over- and under-charging because the charging efficiency and the like of the battery are temperature-dependent.

更に、従来から用いられている充電装置は、その電源は
主として商用交流を変圧器で降圧した後整流したもので
あり、またそれに定電流充電特性を付与するためにパワ
ートランジスタの増幅特性を利用するものである。その
ため、大容量(10AH,8AHなど)電池を充電する
場合、充電装置は大型となりまたその充電効率も低く、
可搬型とはなり得ないものであった。
Furthermore, the power source of conventionally used charging devices is mainly commercial alternating current that is stepped down and then rectified by a transformer, and also uses the amplification characteristics of power transistors to provide constant current charging characteristics. It is something. Therefore, when charging large capacity (10AH, 8AH, etc.) batteries, the charging device becomes large and its charging efficiency is low.
It was impossible to make it portable.

例えば、24V、8AHの電池の急速充電装置としては
その重量が20#以上にもなっている。
For example, a quick charging device for a 24V, 8AH battery weighs more than 20cm.

また、従来の充電装置にあっては、1つの充電装置で各
種容量の電池を充電する場合、電池容量にしたがって充
電電流を切換えることが必要となり、しかもその操作が
煩雑であるため、誤動作を招いて電池を破損することが
しばしば起っていた。
In addition, with conventional charging devices, when charging batteries of various capacities with one charging device, it is necessary to switch the charging current according to the battery capacity, and the operation is complicated, leading to malfunction. This often resulted in damage to the battery.

本発明は、急速充電における上記したような間顧点を解
消し、軽量・小型で可搬性に富み、しかも、過不足なく
急速充電を自動的に行ない得る急速充電、装置の提供を
目的とする。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned considerations in quick charging, and to provide a quick charging device that is lightweight, compact, highly portable, and can automatically perform quick charging without excess or deficiency. .

本発明装置は、充電すべき電池に第3電極を付設し、急
速充電しながらこの、第3電極と電池陰極間の電圧を検
出し、この検出電圧が電池の充電が80〜90%に達し
た時点で、自動的に急速充電を普通充電に切換えて残余
を充電し完全な充電を行なう装置である。本発明装置に
あっては、充電用電源として軽量・小型で起動・停止及
び定電流出力特性の制御が容易であるDC−DC変換器
、いわゆるスイッチングレギュレータを用い、かつ、制
御回路を電子化して高度な機能と操作の簡便さを達成し
たものである。
The device of the present invention attaches a third electrode to the battery to be charged, and detects the voltage between the third electrode and the battery cathode during rapid charging, and this detected voltage indicates that the battery has reached 80 to 90% charge. At that point, the device automatically switches from quick charging to normal charging and charges the remaining battery to complete charging. In the device of the present invention, a DC-DC converter, a so-called switching regulator, which is lightweight, compact, and easy to control start/stop and constant current output characteristics, is used as a charging power source, and the control circuit is computerized. It has achieved advanced functions and ease of operation.

本発明の装置は、 a、電池充電用定電流を供給するスイッチングレギュレ
ータと、 b、前記スイッチングレギュレータの定電流特性を設定
する制御回路と、 C9電池に具備された電池容量検出端子と接続し、前記
制御回路に所望の電流設定用信号を発信する電流値切換
回路と、 d、電池に具備された第3電極と接続し、前記第3 M
、極の指示電圧と設定値電圧との差を検出・増幅する演
算増幅器であって、前記指示電圧が前記設定値電圧以上
になったとき、前記スイッチングレギュレータとの間に
介在させたリレーを落として急速充電を終止させ、前記
電流値切換回路に作動信号を発信して普通充電に移行さ
せ、かつ、後続するタイマに起動信号を発信する演算増
幅器と、 e、前記演算増幅器からの起動信号を受けて起動し、所
定時間作動するタイマと、 f、前記タイマからの信号又は電池に具備された電池温
度検出用サーモスタットからの信号で開閉動作をし、前
記制御回路を介して前記スイッチングレギュレータを起
動又は停止するリレー とから構成されることを特徴とする。
The device of the present invention includes: a) a switching regulator that supplies a constant current for battery charging; b) a control circuit that sets the constant current characteristics of the switching regulator; and a battery capacity detection terminal provided on a C9 battery. a current value switching circuit for transmitting a desired current setting signal to the control circuit; d. a current value switching circuit connected to a third electrode provided on the battery;
, an operational amplifier that detects and amplifies the difference between an indicated voltage of a pole and a set value voltage, and when the indicated voltage exceeds the set value voltage, the relay interposed between the switching regulator and the switching regulator is dropped. an operational amplifier that terminates rapid charging, sends an activation signal to the current value switching circuit to transition to normal charging, and sends a startup signal to a subsequent timer; e. a timer that is activated in response to the signal and operates for a predetermined period of time; or a relay that stops.

以下に本発明装置を24V出力(単位電池20個)で、
8 A I(、6A H、3,5A Hの充電が可能な
例につき、図面に基づいて説明する。第1図は、本発明
装置を用いて充電する電池筐の結線図で、第2図は本発
明装置の各要素の接続関係を示すブロック図であり、第
3図は本発明装置の具体的な実施例を示すものである。
The device of the present invention is shown below with a 24V output (20 unit batteries).
An example in which 8A I (, 6A H, 3,5A H) can be charged will be explained based on the drawings. Fig. 1 is a wiring diagram of a battery case to be charged using the device of the present invention, and Fig. 2 3 is a block diagram showing the connection relationship of each element of the device of the present invention, and FIG. 3 shows a specific embodiment of the device of the present invention.

第1図で、E工〜E10及びE12〜E20  はそれ
ぞれ充電すべき電池で、Ellは第3電極Eo  を具
備した特殊電池でその充放電特性は前記した19個−の
電池と同じである。第3電極E□  と充電すべき電池
の電圧の差は、端子v+、 v−間の電圧値として読み
とられる。
In FIG. 1, E-E10 and E12-E20 are batteries to be charged, and E1 is a special battery equipped with a third electrode Eo, and its charging and discharging characteristics are the same as the 19 batteries described above. The difference in voltage between the third electrode E□ and the battery to be charged is read as a voltage value between the terminals v+ and v-.

1は、サーモスタットで、充電中における電池温度が過
大となった詩句れるように設定されていて、図の場合は
55℃で開路するように設定されており、端子tからそ
の信号が引き出される。2はコネクタで、両端の+、一
端子の外に、前記したv+、v一端子、を端子、更には
電池容量検出端子AH1,AH2を備えている。これら
AH端子において8AH充電のときは届、。
1 is a thermostat, which is set to detect when the battery temperature becomes too high during charging; in the case shown, it is set to open at 55°C, and the signal is extracted from terminal t. Reference numeral 2 denotes a connector which is provided with the above-described v+ and v1 terminals in addition to the + and one terminals at both ends, as well as battery capacity detection terminals AH1 and AH2. When charging at 8AH with these AH terminals, it will reach.

AH2はいずれも開放の状態(図の状態)、6AH充電
のときはAHlは接続、AH2は開放の状態、3.5 
A H充電のときはAHlは開放、AH2は接続した状
態の結線で使用される。
AH2 is both open (state shown), AH1 is connected when charging 6AH, AH2 is open, 3.5
During AH charging, AH1 is left open and AH2 is connected.

第2図において、3はパワートランジスタを20 k)
(zでON −OF”F’ t、、高周波変圧器及ヒタ
イオードを介して電池充電用の定電流を発生するスイッ
チングレギュレータで、その十端子は充電開始前の逆流
電流防止用のダイオード4を介して電池筐5の十端子に
接続される。スイッチングレギュレータ3は、整流器及
びコンデンサから成る周知の整流回路1′を介して電源
に接続される。
In Figure 2, 3 represents the power transistor (20k).
(ON -OF"F' t at z, is a switching regulator that generates a constant current for battery charging via a high frequency transformer and a diode. Its ten terminal is connected via a diode 4 to prevent reverse current before charging starts. The switching regulator 3 is connected to a power supply via a well-known rectifier circuit 1' consisting of a rectifier and a capacitor.

6は、補助電源7で付勢され電流検出抵抗8を付帯する
制御回路であって、主要には演算増幅器と発信器とから
成り、スイッチングレギュレータ3を励振しその定電流
特性を発生せしめる。
Reference numeral 6 denotes a control circuit energized by an auxiliary power source 7 and provided with a current detection resistor 8. The control circuit 6 mainly consists of an operational amplifier and an oscillator, and excites the switching regulator 3 to generate its constant current characteristics.

9は、制御回路6に電流設定用信号を発信する電流値切
換回路で、主要には、電池筐5のAH端子と接続するイ
ンバータとそのインバータの信号と後述10の演算増幅
器出力信号と相俟って電流設定用信号に変換するデコー
ダとから構成される。すなわち、A)1端子からの信号
により電池容量lを識別しその容量に応じた電流設定値
を発生すると共に、演算増幅器の動作状態に応じ急速充
電又は普通充電の電流設定値を発生する。
Reference numeral 9 denotes a current value switching circuit that sends a current setting signal to the control circuit 6, which mainly outputs a signal from an inverter connected to the AH terminal of the battery case 5, and a signal from the inverter together with an operational amplifier output signal from 10, which will be described later. and a decoder that converts the signal into a current setting signal. That is, A) The battery capacity l is identified by the signal from the first terminal, and a current setting value corresponding to the capacity is generated, and a current setting value for quick charging or normal charging is generated depending on the operating state of the operational amplifier.

10は、演算増幅器で電池筐のv”、 v一端子と接続
し、第3電極EOが指示する電圧と予め設定された設定
値電圧との差を検出し動作する。
10 is an operational amplifier connected to the v'' and v1 terminals of the battery case, and operates by detecting the difference between the voltage indicated by the third electrode EO and a preset set value voltage.

この設定値電圧は電池を80〜90%充電したときに第
3電極が示す電圧である。第3電極の指示電圧が設定値
電圧以上になった場合には、演算増幅器10とスイチン
ダレギュレータ3の一間に介在されたリレー11が落ち
、そのうえで、切換回路9に作動信号を発信し、急速充
電がち普通充電への電流設定値の切換えを行わせ、あわ
せて、タイマ12に起動信号を発信して起動せしめて充
電、を普通充電に転換せしめる。
This set value voltage is the voltage exhibited by the third electrode when the battery is 80-90% charged. When the indicated voltage of the third electrode exceeds the set value voltage, the relay 11 interposed between the operational amplifier 10 and the switchboard regulator 3 is tripped, and then an activation signal is sent to the switching circuit 9. The current setting value is switched from quick charging to normal charging, and at the same time, a start signal is sent to the timer 12 to start it and convert charging to normal charging.

13は、タイマ12からの信号及び/又は電池筐5のt
端子からの信号で開閉動作をする起動リレーで、例えば
、タイマが所定時間作動したのち、又は電池湿度が55
℃を超えてサーモスタット1が開放になったときには落
ちて制御回路を開いてスイッチングレギュレータを停止
せしめて充電を終了させる機能をもつ。
13 is a signal from the timer 12 and/or t of the battery case 5;
This is a starting relay that opens and closes depending on the signal from the terminal.
℃ and the thermostat 1 becomes open, it has the function of tripping and opening the control circuit to stop the switching regulator and terminate charging.

第3図に基づきより詳細に本発明装置及びその動作を説
明する。図では、第2図の整流回路1′、補助電源7、
電池筒5は省略しである。まずスイッチングレギュレー
タ3の子端子は逆流防止用ダイオード4を介して電池筒
の子端子に接続され、一端子は電池筒一端子に接続され
る。
The device of the present invention and its operation will be explained in more detail with reference to FIG. In the figure, the rectifier circuit 1' of Fig. 2, the auxiliary power supply 7,
The battery cylinder 5 is omitted. First, a child terminal of the switching regulator 3 is connected to a child terminal of the battery cylinder via a backflow prevention diode 4, and one terminal is connected to the battery cylinder one terminal.

スイッチングレギュレータ3のパワートランジスタ3′
は制御回路6によって発振し、その0N−OFF幅の比
を変化させて出力電力が変化する。制御回路6は集積回
路として構成され、そのAMP部6′は電流検出抵抗8
によって降下した電圧と、点Aの電位が抵抗R,13,
R14,P工5により分圧された電位とを比較し増幅し
てスイッチングレギュレータ3の定電流特性を発生させ
る。この場合の電流値の制御は、点Aの電位を制御する
ことによって可能となり、それは、切換回路9の中に結
線されたボルテージフォロアー用演算増幅器9′の入力
子端子の電位を制御することによって可能となる。
Power transistor 3' of switching regulator 3
is oscillated by the control circuit 6, and the output power is changed by changing the ratio of the ON-OFF width. The control circuit 6 is configured as an integrated circuit, and its AMP section 6' includes a current detection resistor 8.
The voltage dropped by and the potential at point A are the resistance R,13,
The potential divided by R14 and P-type 5 is compared and amplified to generate constant current characteristics of the switching regulator 3. In this case, the current value can be controlled by controlling the potential at point A, which is done by controlling the potential at the input terminal of the voltage follower operational amplifier 9' connected in the switching circuit 9. It becomes possible.

切換回路9は、AHI、AH2に接続するインバータ9
“とこのインバータ9〃からの2進法人力を入力端a、
bで受け、10進法出方端子0゜1.2.・・・・・9
の何れかを0’ V (L信号)とするデコーダ9″′
及び各出力端子に抵抗を介して接続するボルテージ7オ
ロアー用演算増幅器9′とから主要には構成されている
。又、この切換回路9の端子Cには後述する演算増幅器
10から信号が入力される。
The switching circuit 9 is an inverter 9 connected to AHI and AH2.
“Input the binary power from this inverter 9 to terminal a,
Receive at b, decimal output terminal 0°1.2. ...9
A decoder 9″′ that sets any one of them to 0′ V (L signal)
and a voltage 7 lower operational amplifier 9' connected to each output terminal via a resistor. Further, a signal is inputted to a terminal C of this switching circuit 9 from an operational amplifier 10, which will be described later.

10は端子v”、 v−に接続する演算増幅器であって
、抵抗R1、ツェナーダイオードD2、可変抵抗■、か
ら定まる設定電圧と比較増幅する。
Reference numeral 10 denotes an operational amplifier connected to the terminals v" and v-, which compares and amplifies the voltage with a set voltage determined by a resistor R1, a Zener diode D2, and a variable resistor (2).

■+が設定値電圧よりも低いときは、その出力信号は・
0V(L信号)を発信し、リレー11を駆動せしめるが
、充電が進んでV+が上昇し設定値電圧以上になると、
リレー11を落とすとともにその出力信号は上昇しくH
信号、図では15■)をR4を通じて発信し、デコーダ
9“′の入力端子・dをI(状態にして、後述するよう
に切換回路9を作動せしめて電流設定用信号を発信せし
め充電を普通充電に変換せしめる。また、同時に演算増
幅器10のH信号はタイマ12を起動せしめ、所定時−
間の普通充電を進行せしめる。
■When + is lower than the set value voltage, the output signal is -
It transmits 0V (L signal) and drives the relay 11, but as charging progresses and V+ rises and exceeds the set voltage,
As relay 11 is dropped, its output signal rises to H.
A signal (15■ in the figure) is transmitted through R4, the input terminal d of the decoder 9'' is set to I (state), and as described later, the switching circuit 9 is activated to transmit a current setting signal and charge normally. At the same time, the H signal of the operational amplifier 10 starts the timer 12, and the -
Allow normal charging to proceed in between.

普通充電が進行して所定時間が過ぎるとタイマ12の動
作によりリレー13が落ち、制御回路6が停止してスイ
ッチングレギュレータ3は停止し全体の充電は終了する
。尚、充電中電池の温度が上昇して過大となり55℃以
上になると、サーモスタットが開きリレー13を落とし
充電を停止し電池の破損を防止する。
When normal charging progresses and a predetermined time has elapsed, the relay 13 is tripped by the operation of the timer 12, the control circuit 6 is stopped, the switching regulator 3 is stopped, and the overall charging is completed. If the temperature of the battery rises excessively during charging and reaches 55° C. or higher, the thermostat opens and drops the relay 13 to stop charging and prevent damage to the battery.

切換回路9は次のように作動する。例えば8A H充電
の場合、急速充電中は端子AH1,AH2゜抵抗R2,
R13の回路によってインバータg/A□の入力端子に
はH信号が、したがって、デコーダ9′″の入力端子a
、b、cにはL信号が入力される。
The switching circuit 9 operates as follows. For example, in the case of 8A H charging, during rapid charging terminals AH1, AH2° resistor R2,
The circuit of R13 causes the H signal to be input to the input terminal of inverter g/A□, and therefore the input terminal a of decoder 9'''
, b, and c are input with an L signal.

すなわち、その入力信号は2進法で000なので、デコ
ーダ9′″の出力端子0はL状態となって抵抗R97の
みが挿入されR16と分圧された電圧がボルテージフォ
ロアー用演算増幅器9′の人力信号となり、したがって
点Aの電位が所定の値を示す。その結果、その電位で制
御回路6はスイッチングレギュレータ3に定電流特性の
指示を与え、急速充電に必要な電流が電池に供給される
That is, since the input signal is 000 in binary, the output terminal 0 of the decoder 9''' is in the L state, and only the resistor R97 is inserted, and the voltage divided with R16 is supplied to the operational amplifier 9' for the voltage follower. Therefore, the potential at point A shows a predetermined value.As a result, at that potential, the control circuit 6 gives an instruction of constant current characteristics to the switching regulator 3, and the current necessary for rapid charging is supplied to the battery.

同様に、6AH充電の場合にはデコーダ9″′の入力端
子a、b、cにおける入力信号は001であるから、出
力端子1がL状態になって抵抗R8が挿入されて、必要
な電流設定値をスイッチングレギュレータ3は供給する
。3.5 A H充電の場合にはデコーダ9/17の入
力信号は010であるから、その出力端子2がL状態と
なって抵抗R9が挿入される。
Similarly, in the case of 6AH charging, the input signals at the input terminals a, b, and c of the decoder 9'' are 001, so the output terminal 1 becomes the L state and the resistor R8 is inserted to set the necessary current. The switching regulator 3 supplies the value.In the case of 3.5 AH charging, the input signal of the decoder 9/17 is 010, so its output terminal 2 is in the L state and the resistor R9 is inserted.

前述したように、■+が設定値型、圧以上になって演算
増幅器10によりリレー11が落ち、タイT12が起動
′し、かつ、切換回路9に作動信号が発信されて普通充
電に切捗った場合には、デコーダ9″′の入力端子a、
b、cには100゜101.110と入力信号が変化す
るので、出力端子ではそれぞれ4,5.6がL状態にな
り抵抗B、lO、R11、R12のいずれかが挿入され
、それに対応して点Aの電位が変化する。このとき、リ
レーRyは落ちているので抵抗R15が挿入され、RI
OI R111R12と共に必要な充電電流が得られる
ことになる。
As mentioned above, when + exceeds the set value type pressure, the operational amplifier 10 trips the relay 11, activates the tie T12, and sends an activation signal to the switching circuit 9 to switch to normal charging. In this case, the input terminal a of the decoder 9''
Since the input signal changes to b and c by 100°101.110, output terminals 4 and 5.6 are in the L state, respectively, and one of resistors B, IO, R11, and R12 is inserted, and the corresponding The potential at point A changes. At this time, since relay Ry is off, resistor R15 is inserted and RI
Together with OI R111R12, the necessary charging current will be obtained.

このようにして、本発明装置は、起動リレー13を作動
させ、制御回路6を介してスイッチングレギュレータ3
を起動させて、所定の電流で急速充電を開始せしめる。
In this way, the device of the present invention operates the starting relay 13 and controls the switching regulator 3 via the control circuit 6.
, and start rapid charging with a predetermined current.

この急速充電は第3雷、極の指示電圧(V+)が設定値
電圧以上になるまで定電流特性なもって継続し、充電が
進行してV+が上昇し、設定値電圧以上になると演算増
幅器10によって自動的に普通充電に切換えられ、かつ
、タイマ12が起動し所定時間の経過後、起動リレー1
3は落ちて充電が終了する。
This rapid charging continues with constant current characteristics until the indicated voltage (V+) of the third lightning pole becomes equal to or higher than the set value voltage, and as charging progresses and V+ increases and becomes equal to or higher than the set value voltage, the operational amplifier 10 automatically switches to normal charging, and after the timer 12 starts and a predetermined time elapses, the start relay 1
3 falls and charging ends.

本発明装置にあっては、急速充電は、通常、1時間率(
IC)で45〜50分、ついで普通充電は10時間率(
n、 I C)で150分程度でよくその充電時間が大
幅に短縮できる。とくに、放電中途にある電池を充電す
る際に、急速充電の時間が短縮されることは明白である
。又、急速充電完了時に直ちに放電しても放電容量は8
0〜90%であって実用上の便は大である。
In the device of the present invention, quick charging is usually performed at a one hour rate (
IC) for 45-50 minutes, then normal charging at a rate of 10 hours (
The charging time can be significantly shortened by approximately 150 minutes for the battery (N, IC). In particular, it is clear that the rapid charging time is shortened when charging a battery that is in the middle of discharging. Also, even if you discharge immediately after quick charging is completed, the discharge capacity will be 8.
It is 0 to 90%, which is a large amount in practical use.

また、本発明装置にあっては、スイッチングレギュレー
タ制御回路、デコーダ、インバータ、タイマ、演算増幅
器などはいずれも入手が容易で信頼性の高いそれぞれの
集積回路を使用することができ、軽量、小型で可搬性に
富むものである。
Furthermore, in the device of the present invention, easily available and highly reliable integrated circuits can be used for the switching regulator control circuit, decoder, inverter, timer, operational amplifier, etc., and the device is lightweight and compact. It is highly portable.

本発明装置において、設定値電圧は電池を80〜90%
充電したときの電池の電圧である。
In the device of the present invention, the set voltage is 80% to 90%
This is the voltage of the battery when it is charged.

すなわち、本発明装置はこの電圧まで急速充電し、電池
がそこまで充電したときに自動的に普通充電に切換え、
過充電することなく充電を完了するものである。
In other words, the device of the present invention rapidly charges to this voltage, and when the battery is charged to that point, automatically switches to normal charging.
Charging is completed without overcharging.

例えば、第3図に示した本発明装置につき、充放電した
ときの結果を従来方法と比較して表に示した。
For example, the results of charging and discharging the device of the present invention shown in FIG. 3 are shown in the table in comparison with the conventional method.

表から明らかなように、本発明装置は、急速充電で80
〜90%充電することができ、更に150分の普通充電
で完全な充電を達成することができる。それゆえ、充電
時間を大幅に短縮することができる。しかも、急速充電
したものを、必要ならば、そのまま放電に使用すること
ができる。更には軽量(約4#)で小型であるため可搬
性に富む。そして、充電は全て自動的に行なうことがで
きるのでその工業的価値は極めて大である。
As is clear from the table, the device of the present invention can charge up to 80
It can be charged to ~90%, and a full charge can be achieved with an additional 150 minutes of normal charging. Therefore, charging time can be significantly shortened. Moreover, the rapidly charged battery can be directly used for discharging if necessary. Furthermore, it is lightweight (approximately 4#) and small, making it highly portable. Furthermore, since all charging can be done automatically, its industrial value is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置を接続させる電池筒の結線図で、第
2図は本発明装置の各要素の接続関係を示すブロック図
で、第3図は本発明装置の具体的な実施例である。 1・・・サーモスタット、2・・・コネクタ、3 、、
、スイッチングレギュレータ、4 、、、逆流防止用ダ
イオード、5・・・電池筒、6・・制御回路、7 、、
、 vJ助電電源8・・・電流検出抵抗、99.、電流
値切換回路、10・・・演算増幅器、 116.リレー
、12 、、、タイマ、13・・・起動リレー。
Fig. 1 is a wiring diagram of a battery cylinder to which the device of the present invention is connected, Fig. 2 is a block diagram showing the connection relationship of each element of the device of the present invention, and Fig. 3 is a specific example of the device of the present invention. be. 1...Thermostat, 2...Connector, 3...
, switching regulator, 4, backflow prevention diode, 5... battery cylinder, 6... control circuit, 7...
, vJ auxiliary power supply 8...current detection resistor, 99. , current value switching circuit, 10... operational amplifier, 116. Relay, 12, Timer, 13...Start relay.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、a、電池充電用定電流を供給するスイッチングレギ
ュレータと、 b、前記スイッチングレギュレータの定電流特性を設定
する制御回路と、 C1電池に具備された電池容量検出端子と接続し、前記
制御回路に所望の電流設定用信号を発信する電流値切換
回路と、 d、電池に具備された第3電極と接続し、前記第3電極
の指示電圧と設定値電圧との差を検出・増幅する演算増
@器であって、前記指示π電圧が前記設定値電圧以上に
なったとき、前記スイッチングレギュレータとの間に介
在させたリレーを落として急速充電を終止させ、前記電
流値切換回路に作動信号を発信して普通充電に移行させ
、かつ、後続するタイマに起動信号を発信する演算増幅
器と、 e、前記演算増幅器からの起動信号を受けて起動し、所
定時間作動するタイマと、 f、前記タイマからの信号又は電池に具備された電池温
度検出用サーモスタットからの信号で開閉動作をし、前
記制御回路を介して前記スイッチングレギュレータを起
動又は停止するリレー とから成ることを特徴とする急速充電装置。 2 前記第3M極指示電圧七比較すべき設定値雷1圧が
、80〜90%充電における電圧である特許請求の範囲
第1項記載の急速充電装置。
[Claims] 1. a. A switching regulator that supplies a constant current for battery charging; b. A control circuit that sets constant current characteristics of the switching regulator; and a connection to a battery capacity detection terminal provided in the C1 battery. d) a current value switching circuit for transmitting a desired current setting signal to the control circuit; The arithmetic intensifier detects and amplifies the current value by dropping the relay interposed between the switching regulator and the switching regulator when the indicated π voltage becomes equal to or higher than the set value voltage. an operational amplifier that sends an activation signal to the switching circuit to transition to normal charging and also sends a activation signal to a subsequent timer; e. a timer that is activated upon receiving the activation signal from the operational amplifier and operates for a predetermined period of time; and f, a relay that opens and closes in response to a signal from the timer or a signal from a battery temperature detection thermostat included in the battery, and starts or stops the switching regulator via the control circuit. A quick charging device. 2. The quick charging device according to claim 1, wherein the set value lightning 1 voltage to be compared with the third M-pole indicated voltage is a voltage at 80 to 90% charging.
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